Page - 10 - in Technologien für das Lichtmanagement in organischen Leuchtdioden

2 Grundlagen 2.1.2 OptischeEigenschaften Organische Halbleitermaterialien besitzen, im Gegensatz zu anorganischen Halbleitern, relativbreiteAbsorptions-undEmissionsbanden.Diesespektrale Breite und die in organischenHalbleitern auftretenden vibronischen Seiten- banden imAbsorptions- undEmissionsspektrum lassen sich anhandder opti- schenÜbergängeerläutern [22, 24, 28]. InAbb. 2.1.2a sindmitHilfe derPo- tentialkurvendarstellung die (Singulett-) Zustände S0 (Grundzustand) undS1 (erster angeregter Zustand) inklusive einiger Vibrationszustände dargestellt. Unter Einfall eines Photonsmit ausreichender Energie erfolgt dieAnregung Kernabstand r ne rg ie E E Absorption Emission Δr S1 01 2 3 0 1 2 3 0 1 2 3 0 1 2 3Vibrations-zustände S1 S0S0 (a) Wellenlänge nt ns itä I e t Absorption Emission Stokes-Verschiebung (b) Abb.2.1.2: (a)OptischeÜbergängevomGrundzustandS0 indenangeregtenZustandS1.Die Absorption(blau)undEmission(rot)geschiehtnachdemFranck-Condon-Prinzip senkrecht undgeht vomniedrigstenZustand in einender vibronischenZustände über. (b) Das daraus resultierende, schematisch dargestellte Absorptions- und Emissionsspektrum. einesMoleküls in senkrechterRichtung (Franck-Condon-Prinzip), da sichdie Kernabstände während der sehr schnell ablaufenden Absorption näherungs- weise nicht ändern (TAbs≈10−15 s [29]). Nach der vergleichsweise langsa- menRelaxationaufdenniedrigstenS1Zustand (TRelax≈10−13-10−12 s) sind die Positionen derKerne desGrundzustandes und des angeregten Zustandes zueinander verschoben, vgl. Abb. 2.1.2a. Vom niedrigsten S1 Zustand kann dasMolekülaufeinbeliebigesS0Niveauübergehen.DieEnergiedifferenzder ZuständeentsprichtderEnergiedesdabeiemittiertenPhotons.Durchdiemög- lichenÜbergängeaufvibronischeNiveaus inderAbsorption (bzw.Emission) und die Relaxation derMoleküle auf die niedrigsten Zustände in S0 und S1 10